煤矿中深孔爆破掏槽参数确定

２．２ 掏 槽 眼参数 确定
初 期使 用五星直 眼掏 槽方式 ，因补偿 空 间体积 偏小 ，一 次 扩槽效 果不佳，碎渣抛 出量少 ，影响到后续炮眼的爆破 效果 ，没 有 达 到 预 期 效 果 。后 经 改 进 掏 槽 眼布 置 ６个 空 眼 以增 大 自 由面 和 补 偿 空 间体 积 ，眼深 ２．２ｍ，菱 形 状 布 眼 分 两 次 扩 槽 ，确 保 了槽
①掘进方 向与岩层 向斜构造段层面方 向一致 时，沿顺层 面 部位适当扩 大周边眼距减 少装药量，爆破后开挖面沿顺层 面发 展保持岩层 结构面 的完整 ，减轻 爆破对 围岩 的扰 动 ，剪切层 面 处缩小周边眼距 适当增大装药量，防止爆破沿层面发展 形成爆 破 漏 斗 留下 三 角 形 岩 埂 ，致 使 巷 道 欠 挖 ，起 不 到 光 面 爆破 效 果 。
１．２ 爆破 方式 为了力求达 到较 好的掏槽 效果，采 用中深孔直眼掏槽 ，分
次爆破 ，先爆 破掏槽眼 ，周边 眼采用多打 眼少装药进 行光面施 爆 。
２ 中深孔爆破参数确定
２．１ 炸 药消 耗量确 定
Ⅳ类 围岩 的炸 药 消 耗 量 确 定 ： 由公式 ：Ｑ＝ｑＳ￣ 式 中 ：Ｑ— — 每循 环 应 使 用 的炸 药 量 ，ｋｇ；周边 眼 眼 口布 置 在 设 计 轮 廓 线 上 向外 偏 斜 ３～５。，使 眼 底 落 在轮 廓线外 １００ｍｍ处 ，周边眼 距 ａ＝４００～７００ｍｍ，层节 理发 育、 不 稳 定 的松 软 岩 层取 下 限 ，反 之取 上 限 ，光 面 层 厚 度 为 Ｗ＝５００～ ８００ｍｍ，周 边孔密集 系数 ｍ＝ ＝０．８～１．０，装药集 中度 为 ２００～ ３００ ｍ，眼 数 相 差不 大 ，眼 深 增加 到 ２．０ｍ，倾 角 偏 斜 小 。

下实施的，它主要是利用爆破后岩石内的破碎破裂 ． 作用 ．即保证槽腔 内岩石充分破坏。因此 ，第一阶
槽 应 布置 在爆破 破 裂 区内 ，即满足 Ｌ
Ｅ≤ Ｒ Ｄ ≤２ｋ ｂ Ｒ （） １ （） ２
据掏槽爆破要求 ，装药爆破后要将槽腔内岩石 充分破碎并抛 出。因此 ，装药量较其 它炮 要大 ， Ｌ 且不同种类的岩石装药量有变。其值可据体积药量 求算公式计算 Ｑ ： ＇ Ｚｌｈ ｒ ｈＬｑ ｔ ￣ Ｄ （
ｂ ａ ｔ ｇ ｏ ｎ ｈ ｆ ｘ ａｖ ｔ ｎ ｌｓ ｎ ｆｍｉ ｅ ｓ ａｔｅ ｃ ａ ｏ ｉ ｉ
ＮＩ ｅｃ ａ ＹＡ Ｕ Ｘｕ ．ｈ ｏ ， ＮＧ Ｒｅ －ｈ ＨＡＯ Ｓ ｉ ｌｇ ｎ ｓ ｕ ，Ｚ ｈ． ｎ ｂ
（ ． ｕ ｌｅ Ｃ ｏ ｏ １ Ｈ ａｂｌ ｏ．Ｃ － Ｉ
立井井筒是矿井建设的关键工程 ， 其施工速度 的快慢 ，直接影响着矿井建设的总工期 。国内外众 多立井施工的实践经验表明，立井掘进深孔爆破技
术的应用是提高立井掘进速度的条件之一。此技术
的优越性在于，一方面增加 了循环进尺 ，相对减少 了辅助作业时间；另一方面更大程度地发挥大型凿 井设备的生产能力 ， 如伞形钻架 、中心回转或轨道 抓岩机 、大容 积 吊桶 、大 型提绞设备 和 自卸汽车 等。从 而提高了成井速度 ，缩短了建井工期 ，节约 了工程成本 ，经济效益显著 。因此越来越为立井掘
Ｂｉｎ １０ １ ，帆 ｅｉｇ ０ ０ ３ ｊ
１ 概
述
其应用受到限制 ；后者能克服上述缺点 ，掏槽效果 也较为理想 。在直眼筒形掏槽中，用的较多的是两 阶复式筒形掏槽 ，即两阶槽孔同深和两阶槽孔不同 深２ 种直眼掏槽方式 。已有研究表 明… ，在以掏槽 深度 、槽腔体积 、破 碎块 度等作为 主要衡量指标 时， 两阶槽孔同深掏槽爆破效果较好 。在新集矿副 井井筒施工期间采用深孔两阶同深直跟掏槽 ，效果 良好。无论是砂岩还是泥岩，炮眼利用率基本都在 ９ ％以上 （８ 一 ０ ％） ｏ ８ ％ １０ ，平均达 ９ ．％ ，较 以 ５３ 前提高了 １． ％。降低 了成井成本 ，加快 了掘进 ０３ 速度。 立井掘进深孔爆破 另一种较为有效的掏槽方式 是分段直眼掏槽。分段直眼掏槽意为将掏槽炮孔上 下两分段 ，分别装药 ，中间炮泥相隔 ，顺序徽差起 爆 ，使下分段装药能充分利用上分段 装药爆后形成

间 ， 可 能 扩 大掏 槽 腔 体 积 ， 尽 为后 排 主 爆 孔 提 供 较 大 自 由面 上 ， 用 增 加 空 孔 数 目并 不 是 采
据 工 程 的具 体 情 况 和 实 际 需 要 确 定 采 用 哪 种
方式 。
２ ２ 正 方 形 挤 压 掏 槽 ． 在 光 面 爆 破 中 ， 槽 空 孑 可 以采 用 等 直 掏 Ｌ 径 或 大 直 径 空 孑 。 孑 作 用 有 两 个 ： 是 提 供 Ｌ空 Ｌ 一
孑 （ 一 １ ０ｍｍ） 菱 形 布 设 掏 槽 孑 （ 一 ４ Ｌ ０ ， Ｌ ５
● ２ Ｏ ３ ● ｌ Ｏ ３ ● ２
图 １ 掏 槽 孔 布 局
都 具 有 显 著 的 影 响 。而 且 掏 槽爆 破 效 果 的好 坏 直 接 影 响 坑 道 掘 进 施 工 的 质 量 、 度 和 成 速
本。 因此 ， 究 掘 进 中 掏槽 孑 的 布 设 方 式 具 有 研 Ｌ 十分重要 的意义 。 大 断 面 （ 面 积 ＞ ４ｍ。坑 道 掘 进 深 孑 爆 截 ） Ｌ 破 中 ， 常 采 用 垂 直 型 掏 孑 ， 掏 槽 区 采 用 过 通 Ｌ在 量 装 药 ， 区 内岩 石 充 分 破 碎 并 抛 掷 ； 于小 将 对 断 面 （ 面 积 ≤ ４ｎ 坑 道 掘 进 浅 孑 爆 破 ， 截 ｌ） Ｌ 一 般采用“ 形或楔形掏槽 。 Ｖ” 本 文 结 合 工 程 实 践 ， 要 是 针 对 大 断 面 主 （ 度 １ 侧 墙 高 ３ ５ｍ、 高 ５ ８ｍ） 道 跨 ０ｍ、 ． 拱 ． 坑 掘 进 爆 破 中 掏 槽 孑 的 布 设 情 况 进 行 了分 析 ， Ｌ 优 化 了掏 槽 孑 参 数 ， 破 效 果 良好 。 Ｌ 爆
●
囝 装 药 孑 ； 一 空 孑 ； 、 、一 起 爆 顺 序 ～ Ｌｏ Ｌ ｌ２ ３

试验研究中深孔定向断裂爆破技术参数确定与应用张长根 宇黎亮 黄汉富 赵金旺 王安舍(山西潞安矿务局)摘 要 分析了定向断裂爆破的原理,提出了中深孔定向断裂爆破的合理技术参数,并结合王庄煤矿的实际情况进行了有效的应用。

关键词 开拓巷道 毫秒爆破 定向断裂在煤矿岩巷掘进中,采用中深孔定向断裂爆破技术,将浅孔爆破(小于1 8m)改为中深孔爆破(2m~3m),周边眼采用切缝药包定向断裂爆破,减少对岩巷围岩的破坏,提高施工速度和质量,降低成本。

其爆破效果和质量的获得是以选定合理爆破参数、采用缓冲装药结构等措施来实现的。

1 切缝药包定向断裂爆破机理在切缝药包爆破中,由于切缝管的作用,沿切缝方向的孔壁直接受到爆炸冲击波的作用,在爆炸的动作用过程中,沿切缝方向孔壁处优先产生预裂隙,同时也抑制了动作用对其它方向的作用,在孔壁处产生定向裂隙,起到断裂导向的作用;高压的爆轰气体立即向切缝方向聚集,造成切缝方向的能流集中,速度加大,该方向的裂缝优先于其它方向扩展延深,消除了爆破贯通裂缝分维分形启裂和扩展的随机性,提高了断裂壁面的光滑程度,使岩面的不整度明显降低,断裂壁面所需能量减少。

此外,切缝外壳起着阻挡作用,使炸药爆炸后保持一个较高的爆轰气压,同时外壳对爆生气体的径向膨胀又有一定的限制作用,使爆生气体在装药空间内保留的时间相对延长,使裂缝扩展的时间延长,从而增大定向断裂爆破炮孔的间距。

切缝药包定向断裂爆破技术有三个主要特点:一是不需要事先减弱炮孔周围的力学强度,可不必象切槽炮孔需要开槽钻具而带来的麻烦,它简单方便,具有良好的能量集中和定向断裂作用;二是炮孔间距增大;三是周边成形规整,不平整度明显减少。

2 技术参数确定采用切缝药包来控制断裂面形成的中深孔定向断裂爆破技术,其效果的好坏取决于以下参数。

2 1 药包切缝宽度在一定装药条件下,药包切缝宽度有一个合适值。

如果切缝宽度太小,则动作用对孔壁的直接作用减弱,如果切缝宽度太大,则动作用对孔壁作用范围增大。

4. 2. 3 装药参数 掏槽爆破的总药量仍可用筒形掏槽的确定方
法。但根据岩石的抗爆力随孔深的增加而增大的性
能, 掏槽底部岩石所受的夹制力大于上部, 因此上 下分段炸药量不应相同, 应按下式选定:
Q1 =
Q 1+ MQ
Q2 =
1
M +
Q
M
Q
Q
(3)
式中 M Q —— 上下分段装药量之比,M Q = Q 1 Q 2,
炮孔底部岩石夹制作用的强度 f c′< f c (f c 为单次 起爆时炮孔底部岩石夹制作用的强度)。因此在同 样炮眼深度, 同等装药量等条件下, 分段起爆的破 岩深度要大于单次起爆时的破岩深度, 故其能提高 破岩效果, 减少残孔长度。另从能量观点出发, 分段 起爆使炸药和岩石间的匹配更加合理, 使得有更多 的爆破能量由于岩石的破碎和抛移。
(2) 有较大的槽腔表面积和较高的炮眼利用 率。这样才能为后爆炮眼创造更为充分的自由面。
(3) 首爆炮眼装药应占有较多的空眼。空眼越 多、空眼直径越大对掏槽爆破越有利, 因为这样可 提供较多的辅助自由面和补偿空间。
(4) 在目前雷管段数供应不足或对使用雷管 段数有限制的情况下 (如煤矿井下只能使用总延迟 时间不超过130m s 的前5段雷管) , 应尽量减少起爆 雷管段数。
[ 4 ] 徐颖, 刘积铭. 深孔直眼分段掏槽技术研究[J ]. 阜新矿业学 院学报, 1997, 16 (4) : 495- 498.
根据模型试验结果[4 ], M Q = 0. 6～
0. 8较为合理。
5 结 语
目前, 在煤矿中普遍推广三小技术, 特别是小 直径中深孔光面爆破技术, 采用直眼分段掏槽技 术, 在配合周边光面爆破技术, 可增大槽腔体积, 提 高掏槽深度, 减少抛掷距离, 有利于爆堆集中, 利于 装岩, 同时还减少了炮眼数量和炸药消耗, 提高掘 进速度, 降低了成本。我们也曾在安徽、山东等地的 煤矿中应用, 取得了较好的爆破 效果, 建议在煤矿 岩巷掘进中大力推广小直径中深孔光面爆破技术, 特别是在掏槽中采用直眼分段掏槽技术。

Le = EQ1 /3
⑴
Lj = △j EQ1 /3
⑵
式中 : Le 为临界埋深 , m; E 为应变能系数 ,对于
特定的岩石与炸药 , E 为常数 ; Q 为球形药包重量 ,
Kg; Lj 为最佳埋深 , m; △j 为最佳埋深比 , △j = Lj /Le 对于特定的岩石与炸药 △j 为常数 。
q = 0. 315 + 0. 513 + 0. 544 = 0. 457 kg / t. 3
收稿 : 2005 - 01 - 08
23
爆破漏斗试验确定中深孔爆破参数的方法
杨红兵 (新疆阿希金矿 伊宁 835000)
1 前 言
阿希金矿地下开采设计采矿方法 ,为上向扇形中 深孔侧向挤压崩矿无底柱分段崩落法 ,中深孔爆破参 数选择的好坏直接影响无底柱分段崩落法是否能成 功应用 ,同时也必将影响到矿山回采经济效益的优 劣 ,因此中深孔爆破参数的确定是生产前期一项重要 的工作 。本人通过参与爆破漏斗试验 ,并进行了初步 的归纳和总结 ,敬请专家和同行们批评和指正 。
获得参数的改善和优化 。
q = 0. 6 /0. 44 = 1. 364 kg /m3 = 0. 513 kg / t. 同时按传统爆破理论核定的有效炸药单耗为 :
K
=
f
(
Q n)W3
= 〔0.
4 + 0.
0. 6 6 ( 0. 856) 3 〕×0.
4553
0. 455
10 结 束 语
综上所述 ,通过爆破试验确定的参数为我矿放矿 试验和工业试验提供了良好条件 ,同时也为无底柱分 段崩落法在我矿的成功应用奠定了良好的基础 。
单位炸药消耗量 :根据国内外矿山的经验 ,设计

２１年第１ ０ ０ 期
夯 晨 技 甜ｌ
１０ ｍ， ４ Ｎ 锚杆 预紧力不低 于 ６ ｋ ０ Ｎ。
１ ２ ９
度， 现有锚杆长度多在 ２ ０ ． ｍ左右 ， 再考虑富裕系数 ， 故 要求 窄煤柱宽度 应不小 于 ２ ５ ． ｍ。② 相对 有利 的应力 环 境的原则 。上 区段工作 面 回采结 束后 ， 空 侧煤体 采 中将形成垂直应 力相对 较低 的区域 ， 因此巷道 宽度与 窄宽度之 和应 在此 范 围。③ 预 留巷 道 围岩变 形 的原 则 。小煤柱宽度不 但要 能保 证巷道 围岩 的稳定 性 ， 而 且在现有 的支护 条件 下 ， 岩的变 形量应 能满 足生产 围 过程 中对断面 的使用要求 。④ 留设 的煤柱尺寸应满足 隔离采空 区、 防止漏风发火和挡矸要求 。 根据上述窄煤 柱 留设 原则 和现 场 实际地 质条件 、 生产技术条件综合确定窄煤柱 宽度 为 ４ ｍ。
置
掏槽 眼爆破条件最 困难 ， 分配炸药 最多 ， 助眼次 辅
之， 周边 眼最少 。在周边 眼 中， 眼 分配最 多 ， 眼次 底 帮 之 ， 眼最少 。掏槽 眼装 药系数 ０ ７ 辅 助眼装药 系数 顶 ．，
爆 破 循 环 进 在 有 塑性 变 形 炮 眼 精 度 对 掏 巷 道 断 面 改 变 尺高 的岩石 中爆破 槽效果影 响相 时必 须修 正爆 能 量 低 对较 小 破 说 明 书 爆 堆集 中 用 于 破 碎 岩 石 的爆 破 能 量 相 对较小 抛 掷 岩 石 多 而 远 ， 易 打 坏 容 设备
完 整 坚 硬 岩 炮 眼 精 度 对 掏 在 层 理 和 裂 隙 石 ， 眼 利 槽效果影 响较 发达岩层 中炮 炮 眼深度 受断 炮 用 率高 小 眼利 用率高 面大小 限制 断 面 大 小 不 个 别 眼 打 眼 定 布 眼 和 爆 出 掏 达 到 给 定 几 何 影 响 炮 眼 布 位 复 杂 槽形 状 容 易 尺寸 困 难

煤矿巷道掘进中的中深孔爆破技术探讨煤矿巷道掘进中的中深孔爆破技术探讨【摘要】作为煤矿掘进中的一项关键技术，中深孔爆破技术明显优于其他爆破方式。

它具有掘进效率高、破碎效果好、施工进度快、安全性能好等特点，能以较低的价格成本实现较高的施工质量，因此在矿山巷道掘进中得到广泛运用。

本文基于中深孔爆破技术概述，对炮眼参数设置、技术优化调整、眼槽布置等中深孔爆破关键技术展开了较为详细的分析，并提出了使用该技术爆破施工中应注意的事项。

【关键词】煤矿；巷道掘进；中深孔爆破技术；参数设置1.中深孔爆破技术钻岩爆破法是目前世界范围内运用最为常见的巷道掘进方法。

一般情况下，钻岩爆破法施工效率与钻岩机械化作业线配备配置、爆破工艺水平及掘进管理素质有密切关系，这些因素也是制约钻岩爆破法发展的主要因素。

钻岩机械化作业线配备程度尤其重要，对爆破工艺水平及掘进管理素质起着支配作用。

中深孔爆破技术作为钻岩爆破法的一种，能准确地控制爆破产量，且爆破范围局限于炮眼周围，易于进行二次爆破，因此具有广阔的运用前景。

中深孔爆破技术除了要注意以上3方面的制约因素外，还应注意炮眼参数设置、技术优化调整、掏槽方式等方面的内容，以下将分别从这几方面进行阐述。

2.中深孔爆破技术研究2.1炮眼参数设置对要确定中深孔爆破中炮眼的深度，要根据当地煤矿井下岩石的性质、井下巷道断面的尺寸、在爆破中凿岩机械的设备类型以及当地煤矿的作业方式来确定，一般在工程中中深孔钻机的直径为80～200mm，一旦确定了钻机的型号，那么炮孔的直径也就确定了，通常采用的孔径是45mm、80mm、100mm、150mm 等，如果是井下的煤矿在开采时一般将炮眼深度设定为2～2.5m比较适宜。

炮眼的深度不宜过大，如果深度过大将会造成爆破冲击，增大排粉的难度，使爆破掘进不能正常循环进行。

煤矿中深孔爆破中，最小抵抗线的设定是非常重要的，它的设定对工程开采的影响很大，假如前排的抵抗线过大，就会导致炮不能很好地推出去，出现强烈的后冲、拉裂等现象，不仅如此，多底根、大石块等都会出现，严重影响了爆破的进度；反之，如果抵抗线设定的过于小，不仅会浪费炸药、增加作业时间，还会出现飞石，对施工人员的安全有很大威胁，无形中增加了工程成本。

深孔爆破法的主要参数深孔爆破法是一种常用于矿山、隧道和大型土方工程中的爆破技术。

其主要参数对于爆破效果、安全性和经济效益具有重要影响。

以下将对深孔爆破法的主要参数进行详细分析。

一、孔径孔径是深孔爆破法中的一个关键参数。

一般来说，孔径越大，装药量越多，爆破效果也越好。

但是，孔径的增大也会导致钻孔成本和时间的增加。

因此，在选择孔径时，需要综合考虑爆破效果、钻孔成本和工程要求等因素。

二、孔深孔深是指钻孔的深度。

孔深的选择应根据工程要求和地质条件来确定。

一般来说，孔深越深，爆破效果越好，但是钻孔成本和时间也会相应增加。

此外，孔深还会影响爆破的安全性和控制性。

因此，在选择孔深时，需要综合考虑多种因素。

三、孔距孔距是指相邻两个炮孔之间的距离。

孔距的大小直接影响爆破效果和岩石的破碎程度。

孔距过小会导致岩石过度破碎，增加清渣的难度和成本；而孔距过大则可能导致爆破效果不佳，需要增加炮孔数量来提高爆破效果。

因此，在选择孔距时，需要根据岩石的性质、工程要求和爆破效果等因素进行综合考虑。

四、装药量装药量是指在每个炮孔中装填的炸药量。

装药量的多少直接影响爆破效果和安全性。

装药量过少可能导致爆破效果不佳，而装药量过多则可能引发安全事故。

因此，在确定装药量时，需要根据岩石的性质、孔径、孔深和孔距等因素进行精确计算。

五、起爆方式起爆方式是指引爆炸药的方法。

在深孔爆破法中，常用的起爆方式包括电雷管起爆和非电导爆管起爆等。

起爆方式的选择应根据工程要求、安全性和经济性等因素进行综合考虑。

六、安全防护措施安全防护措施是指在深孔爆破过程中采取的安全措施，包括人员撤离、警戒线的设置、安全距离的计算等。

安全防护措施的有效性直接关系到工程的安全性和人员的生命安全。

因此，在进行深孔爆破时，必须严格遵守安全规定，采取有效的安全防护措施。

爆破技术一、中深孔爆破技术露天浅孔爆破特指岩土开挖、二次破碎大块时采用的炮孔直径小于50mm、深度小于5m的爆破作业。

深孔爆破就是炮孔孔径大于75mm且深度在5m以上的采用延长药包的一种爆破方法。

而中深孔爆破方法是介于浅孔爆破与深孔爆破之间的以专用钻凿设备钻孔作为炸药包埋藏空间一种爆破方法，其直孔径一般为50mm—350mm，孔深为5m —20m，以下简要介绍目前在我省中小型露天矿山生产实践中较为有效实用的中深孔爆破斜眼炮孔布置方式的基本参数。

孔径d：决定于钻凿设备。

中小型露天矿山可采用轻型支架式潜孔钻机，其直孔径一般为75mm—100mm；孔深：一般为12m—15m；炮孔排数：视最小工作平台宽度，(3—6)排，一般取(4—5)排；孔距a：指同一排炮孔中相邻两个炮孔的中心线间的距离。

计算方式：可用底盘最小抵抗线W和邻近系数m的乘积来计算，即a=m〃W(单位：米)中深孔爆破a值经验取值为3m～7m；排距b：相邻两排炮孔间的距离。

按炮孔的布置方式有不同的计算方式。

排间炮孔交错呈等边三角形布置时，计算方式：b=a〃Sin60o=0.866a (单位：米)；排间炮孔平行布置时，计算方式：b=f〃a，(单位：米)；f为排间系数，根据矿岩性质，一般常取为0.45～0.75。

底盘最小抵抗线W的大小与炮孔直径、装药直径、炸药威力、装药密度、岩石可爆性、要求破碎程度和阶段高度有关。

计算方式：W=(0.6～0.9)H；超钻深度h：h=(0.15～0.35)W，岩石松软、层理发育时，取小值，岩石坚硬时取大值。

但应注意超深也不能太大，否则会将底板或下一台阶的顶部破坏；填塞长度：合理的填塞长度和良好的填塞质量对炸药爆炸能量的充分利用，爆破质量和安全有很大的影响。

填塞过短或不严密，容易造成岩块飞散，产生冲天炮和出现根底，填塞过长又容易在孔口部分形成大块。

填塞长度一般为炮孔直径的(15～30)倍。

炸药单位消耗量q：一般硝铵炸药，取(0.15～0.6)kg/m3，软岩取小值，硬岩取大值；炮孔装药量：影响其取值的因素较多，主要因素有：合理炸药单位消耗量取值、岩石性质和地质条件、炸药品种、装药结构、气候条件、爆破方法的选择。

填满封实 。
作者简 介： 刚（９６ ） 男 ， 程 １７ 一 ， 助理工程 师 ， 山东科技 大学采矿专 业， 主要从事 岩巷技术管理工作。
炸药使用 Ｇ １０５— ００型 Ⅱ级煤矿许用乳化炸 Ｂ ８９ ２０ 药， 该炸药具 有 爆 炸性． 抗水 性好 的特点 。药 卷 直径 ￣ ５ ｍ， 块 药 卷 重 量 为 ３０± １ｇ 长 度 为 ２ ０ ３ｍ 单 ０ ０， ６ ±１ｒ 同时使用相应规格 的水炮泥和炮泥。 ０ ｍ， ａ 起爆使用 ＭＦ ２ ０ 新 型强力 （ ｄ一 ０ （ 下转 第 ｌ ８页）
工人的实际操作水 平 ， 次采用 ２０ 本 ．ｍ炮 孔爆 破 ， 眼深 不大 ， 施工人员熟悉使用楔形掏槽 方式 ， 因此就采用楔 形掏槽方 式 ， 掏槽 眼与腰线之 间的夹角 大于 ７ 。 进行 ５， 中深孔光爆试验 。
收稿 日期：０ １— ４—０ ２１ ０ ８
雷 管采用 毫秒延期 电雷管 ， 雷管 总延 期 时间 不超 过 １０ ｓ ３ ｍ 。装药采用反 向起爆。每眼至少 使用一 袋水 炮泥 ， 封泥量一定要满足规定要求 ， 炮 眼要 用炮泥 剩余
断层 裂 隙带 ， 岩层 条件 较差 ， 层理 、 理、 隙 较 为发 节 裂 育 ， 部小构造 变化多 ， 局 小断层 较多 。因此 ， 先爆 破 首 ４个掏槽 ， ４个掏槽孔与工作 面的腰线成 ７ 。孑 口间距 ５ ，Ｌ １０ｒ 孔底间距 ３０ ｍ； ２０ ｍ， ａ ０ ｍ 然后其他炮眼进行后爆破 。
从现场条件 出发 ， 本次试 验 中炮 眼深 度采用 试验 前 的 ２０ ．ｍ。循环进尺预计 为 １７—１９ ． ．ｍ。遵循 “ 心 掏 扒皮” 光爆施工原则 。掏楮 眼主要是完成 “ 心” 掏 形成 首个爆破 自由面 ， 助 眼进 一步 补偿 掏槽 ， 大 自由 辅 扩 面， 周边眼的作用 主要 是剥 落辅助 眼扩大后 的 自由圆

Q
=
π 4
d
2
Lc ∆
式中： Q —单孔装药量，Kg；
d —炮孔直径（装药直径），dm；
Lc —装药长度（孔深减去填塞长度），dm；
△—孔内装药密度，Kg/dm3。 装药量调整：
Q = qHWa
式中： q —炸药单耗，Kg./m3；
H —台阶高度，m； W —抵抗线，前排用 Wp，后排用 b,m。
需要指出的是：用上述方法确定出的炸药单耗 和装药量，没有考虑到药包的几何参数对炸药能量 利用率的影响，没有考虑到岩体中能量分布对爆破 效果的影响。
H—台阶高度，m； d—钻孔直径，m。 五、时间参数
时间参数是多排孔微差爆破中的重要参数，可 由朗基福斯经验公式给出。
T=KWp 式中：K—系数，2~7 ms/m；
Wp—底盘抵抗线，m 。 上述方法确定深孔爆破的参数一定要经过安 全控制技术的检验。包括：地震波安全距离计算、 飞石的安全距离计算、爆破冲击波安全距离的计 算、使用微差爆破时的安全起爆技术的检验。由于 爆破工作占采矿成本较高，爆破的效果直接影响采 矿效益。所以，在确定露天矿深孔爆破参数时，应 有系统的观点，要反复计算和推敲，最后在实验中 检验修正，这样确定的爆破参数才是合理的。
关键字：露天矿；深孔爆破；参数 中图分类号：TD235 文献标识码：A 文章编号：1009-4601（2006）05-0102-02
在大中型露天矿的回采、剥离以及土石方开挖 过程中，主要采用深孔爆破方法。深孔爆破属松动 爆破，爆破后形成的爆堆堆在原处，爆破的效果应 满足铲装、运输等后续工作的要求，包括合理的爆 堆形状、合适的爆堆宽度和高度，不埋道，不留“根 底”和“伞檐”；爆破块度均匀，平均粒径小，大 块率底，最大限度减少二次破碎量，爆破地震效应 低，无飞石，确保最大限度减少对环境的影响；爆 破材料消耗少，爆破成本低。

地下洞室开挖爆破参数选择
合理布置工作面上炮眼和确定正确的爆破参数是取得良好爆破效果和加快掘进速度的重要保证。

1、掏槽孔
（1）掏槽孔种类有：倾斜眼掏槽和垂直眼掏槽。

倾斜眼掏槽：分为单向掏槽、锥形掏槽、楔形掏槽。

垂直眼掏槽：龟裂掏槽、桶形掏槽、螺旋掏槽。

注：楔形掏槽由两排对称的倾斜炮眼组成，爆破后形成楔形槽，适用于中硬以上均质岩石，且开挖断面大于4m2。

每对掏槽眼间距0.2～0.6m，掏槽眼与工作面的夹角为55°～75°，眼底间距10～20cm。

在有水平层理的岩石中宜采用此掏槽形式。

（2）掏槽孔数：小型断面4～6个，为断面根据开挖方式确定掏槽眼位置和数量。

（3）比其它孔加深150～200mm，装药量增加15%~20%；
2、炮孔直径选择
（1）炮孔直径选择：
开挖面积S＞4m2，d取36～43mm；开挖面积≤4m2时，d取25～30mm。

凿岩台车：d=50mm。

3、排炮循环进尺选择
Ⅰ～Ⅲ类围岩：
手风钻：2.0～3.0m；（视岩石条件和断面大小而定）；
钻架台车或凿岩台车：3～4m。

竖井：(0.25～0.45)D，D为井筒直径。

Ⅳ、Ⅴ类围岩：2.0～1.2m。

4、炸药单耗
导洞炸药单耗1.2～2.4kg/m3，全断面1.3～1.5kg/m3。

5、爆破效率：85%～90%。

露天深孔爆破时选择的爆破参数是否合理，直接影响爆破效果和安全，因此，必须根据具体条件和要求，进行认真全面的分析和综合考虑，确定出合适的孔径、孔深、孔距、抵抗线、装药量和爆破顺序等参数。

（1）孔径和孔深。

孔径主要依据爆破高度（露天矿的台阶高度）、钻孔设备、岩石性质、炸药品种和爆破要求确定。

例如，在露天采矿中，如果采用潜孔钻机，孔径通常可取150~250MM；采用牙轮钻机和钢绳冲击式钻机时，孔径可取250~300MM。

孔深由要求的爆破高度加上一定量的超深而定。

深孔爆破时，如果小于或等于要求的爆破高度，相邻炮孔的爆破漏斗必将高于底板，出现根底。

因此，孔深必须超过台阶高度一定深度，以便降低装药中心位置，从而减少或消除根底，保证爆后台阶的平整。

超深值主要依据岩石性质、台阶高度、孔距、排距、地形条件和炸药种类来确定。

露天矿中，一般按底盘抵抗线来计算，即超深（0.15~0.25）%；岩石松软、层理发达时，取小值；岩石坚硬时取大值。

但要注意超深也不能太大，否则会将底板或下一台阶的顶部破坏。

（2）抵抗线。

在露天深孔爆破中，为了便于计算，常用底盘抵抗线代替最大抵抗线。

底盘抵抗线是指炮孔中心至台阶坡底线的水平距离。

底盘抵抗线是影响爆破效果的重要因素。

底盘抵抗线过大，根底较多；过小，不仅增大了工作量，而且还多浪费炸药。

因此，计算底盘抵抗线时，应根据台阶高度、岩石性质、炮孔和炸药的直径及钻机的安全性等全面衡量，确定出合理的数值。

一般可用以下经验公式确定％值的系数取值应根据台阶高度与矿岩坚固性选取。

台阶高度越小，矿岩坚固性越大，取较小值，反之取较大值。

（3）孔距与排距。

孔距^是指同一排炮孔中相邻两个炮孔的中心线间的距离。

排距6是指相邻两排炮孔间的距离。

孔距与排距直接影响爆破效果和安全。

孔距和排距过小不但钻孔工作量大，而且药量集中于炮孔底部，爆破后台阶底部矿岩爆堆抛掷过远，容易造成将设备埋住、砸坏设备等事故。

相反孔距与排距太大，容易出现根底、硬帮、大块多等现象，不仅浪费炸药，还影响正常生产。

岩巷中深孔爆破合理掏槽型式的确定在井巷掘进爆破中，每循环都必须首先掏槽，为大量的继爆炮孔创造破碎补偿空间和自由面。

岩巷掘进影响进尺的关键因素就是掏槽爆破，要提高炮眼利用率，就应首先选择合理的掏槽型式和掏槽参数。

因此，掏槽爆破是井巷爆破技术中的主要难点和关键。

多年来某矿业集团在岩巷掘进中普遍采用1. 5 m 的浅孔爆破，月进尺一直徘徊在60 ～ 80 m，而且成巷质量差，支护费用高，造成采掘接续紧张。

后来在原有设备条件下进行了中深孔爆破试验，取得了一定成功。

但由于凿岩难度大，工人劳动强度大，为改善这种现状，矿方投资购置了阿特拉斯科普柯凿岩台车，侧卸式装岩机，为实施中深孔爆破，创造了良好条件。

1. 直眼掏槽破岩机理井巷掏槽爆破一般分为直眼掏槽和斜眼掏槽两种。

对于中深孔爆破，由于斜眼掏槽的应用受到巷道断面宽度的限制，所以必须采用直眼掏槽方式。

其突出优点是眼深不受巷道断面的限制，并利于机械化钻孔和多台钻机同时作业；其最大缺点是向工作面方向的抛渣能力很弱。

从技术难易程度上来讲，直眼掏槽较为复杂，要求严格。

直眼掏槽爆破实际上是单自由面下具有一定排列规律和起爆时续的柱状药卷装药的一种群孔爆破。

它的特点是炮眼间距小，炸药单耗高，抛掷排渣困难。

研究表明，槽腔在形成过程中，大体可分为两个阶段：第一阶段，爆炸冲击波对岩石进行粉碎性破碎，即破碎过程；第二阶段，爆生气体余压膨胀，从而将已破碎的岩石抛出腔外，即抛掷排渣过程。

对于掏槽爆破来讲，保证槽腔成型质量及提高其清洁度是很重要的。

根据槽腔形成机理，掏槽眼爆破后，只有装药上端部炸药（即等效集中装药）使岩石破碎，形成弱抛掷，产生爆破漏斗，而柱状装药则仅产生挤压破碎作用，只有极少的能量用于岩石的抛出，绝大部分破碎岩石仍滞留于掏槽眼内，这对后继辅助眼和周边眼的爆破极为不利。

为使槽腔体积大而干净，并克服岩石的“再生”现象，在掏槽部位中心钻一同直径（或较大直径）超深200 ～ 300 mm 的空孔，不用堵塞，在中空孔中适当装入一定量、延迟起爆的炸药，以加强抛掷作用。

露天矿采空区深孔台阶爆破的合理参数确定宋子岭;庞湃;范军富;崔丽楠;冯蒴【摘要】为了减少安家岭露天矿爆破成本和提高爆破效果,用LS-DYNA软件模拟真实的现场环境和爆破过程,探讨并获得了30 m高度台阶的合理炮孔顶部充填长度和炸药单耗量.结果表明:在炮孔充填长度分别为7m、7.5m、8m、8.5m和9m 时,通过比较岩石最不利破碎点Y方向上拉应力与抗拉强度的大小,得出炮孔充填长度合理区间为8～8.5 m;在炸药单耗分别为0.45 kg/m3、0.50 kg/m3、0.55 kg/m3和0.60 kg/m3时,通过比较台阶坡底自由面处、两炮孔中心线延线距自由面0.5m处和Y方向上相同高度台阶坡面处的拉应力与抗拉强的大小,得出合理的炸药单耗量为0.55 kg/m3.【期刊名称】《爆破》【年(卷),期】2016(033)003【总页数】6页(P47-52)【关键词】深孔爆破;充填长度;炸药单耗量;采空区【作者】宋子岭;庞湃;范军富;崔丽楠;冯蒴【作者单位】辽宁工程技术大学矿业学院,榆林719315;辽宁工程技术大学矿业学院,榆林719315;辽宁工程技术大学矿业学院,榆林719315;辽宁工程技术大学环境科学与工程学院,阜新123000;神华神东煤炭集团,榆林719315【正文语种】中文【中图分类】TD824爆破对露天矿生产至关重要。

爆破的目的是提供最佳爆堆尺度和块度，以满足设备的采装要求，提高采装效率降低采装成本。

其中炮孔顶部充填长度和炸药单耗是主要影响因素。

因此对这两项指标的研究对提高露天矿的生产效率并降低开采成本十分重要。

随着露天开采工艺的逐渐成熟，一些符合开采条件的矿田，为了提高其开采的安全性和资源回收率大多数采用露天开采，但是某些矿田由于一些小煤窑的乱挖乱采给煤田内部留下了很多的采空区，随着露天矿台阶的不断延伸而带来了很多的安全隐患。

其主要危害有如下几点：(1)在采空区形成的高温明火，可能使已经填充炸药准备爆炸的炮孔提前爆炸造成工作人员身体伤害和设备破损。

爆破参数的确定一、炮眼直径：炮眼直径的大小对钻眼效率、全断面炮眼数目、炸药消耗量和爆破岩石块度与岩壁平整度均有影响，因此，应根据巷道断面大小、块度要求、炸药性能和凿岩机性能综合考虑，进行选择。

炮眼直径大，可减少炮眼数目，炸药能量相对集中，也可提高爆破效率，但钻速下降，影响爆破质量和降低围岩稳定性。

在采用气腿式凿岩机的情况下，现场多根据药卷直径确定炮眼直径。

目前国内岩巷掘进均采用直径32mm、35mm两种药卷，因炮眼直径比药卷直径大10mm，所以目前的炮眼直径多采用42～45mm。

我矿采用的是三级煤矿乳化炸药，炸药直径为32mm,故炮眼直径为42mm。

二、炮眼深度：炮眼深度决定了每一掘进循环的钻眼和装岩工作量，循环进尺以及每班的循环次数，炮眼深度主要是根据岩石性质、巷道断面大小、循环作业方式、凿岩机类型、炸药威力、工人技术水平等因素来确定。

单从爆破理论分析，采用中深孔（大于2.5m）爆破最为合理，从近年发展趋势来看，炮眼深度逐渐由浅孔向中深孔发展，合理的炮眼深度应以高速、高效、低成本、便于组织正规循环作业为原则。

在巷道掘进中，通常是以月进尺任务和凿岩、装岩设备的能力来确定每一循环的炮眼深度，采用气腿凿岩机时，炮眼深度以1.8～2.5m为宜，我矿采用YT29型凿岩机，故炮眼深度一般在2.0m以左右（掏槽眼为2.2m）。

三、炮眼数目：炮眼数目的多少直接影响钻眼工作量、爆破岩石的块度、巷道的形状等。

炮眼数目取决于岩石性质、巷道断面尺寸、炮眼直径和炸药性能等因素。

合理的炮眼数目应以保证爆破效果的实现为原则。

一般是先以岩层性质和断面大小进行初步估算，然后在断面图上做出炮眼布置，得出炮眼总数，并通过实践调整修正。

炮眼数目出可根据单位炸药消耗量，按下式估算后，再按上述经验方法确定炮眼数目：N=qSmη/aP式中N为炮眼数目；q为单位炸药消耗量，kg/m3；S为巷道掘进面积，㎡；m为每个炸药长度，m；η为炮眼利用率；a为装药系数，即装药长度与炮眼长度之比，一般取0.5～0.7；P为每卷炸药的质量，kg。